一种天线平面近场测试方法

本发明涉及天线测试，具体是涉及一种天线平面近场测试方法。

背景技术：

1、随着5g技术的横空出世，天线产业的发展也迈向了新篇章，相比以往的天线，5g天线呈现出用户规模大、使用范围广、多产业结合等新特点，亟须一种小型化、测试效率高、能够大量普及和推广的天线测试系统。

2、传统的平面近场测试系统，利用平面近场扫描架来控制测试探头移动，通过一个天线支架来固定天线，平面近场扫描架由一对正交叠放的位移平台组成，通常包括x轴，y轴，z轴和极化轴，x轴和y轴用于控制探头采样运动；z轴可前后小范围伸缩，调节探头与被测天线的距离，y轴上集成极化轴，用于调整探头的极化。因此传统的平面近场扫描架的设备需要覆盖整个扫描平面，占地面积大。

技术实现思路

1、为解决上述现有技术中存在的不足，本发明提供一种天线平面近场测试方法，以期能准确快速完成天线平面采样扫描，并能测试不同形状不同频率的天线，从而能提高采样精度和测试效率，降低装置复杂度，使得整个测试系统更加智能化。

2、为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

3、本发明一种天线平面近场测试方法的特点在于，包括以下步骤：

4、步骤1：建立天线测试系统，包括：小车、转台、扫描架、工控机；其中，所述小车的头部上方设置有可升降的扫描架，在所述扫描架的末端安装有探头和双目相机，所述小车的尾部设置有滑轨，在所述滑轨上设置有所述转台，所述转台的正上方放置有矩形的天线架，所述天线架上设置有伸缩夹，用于安装待测天线；在所述小车上设置有矢量网络分析仪；

5、步骤2：利用机器视觉法检测天线位置并进行调整，使得待测天线的几何中心与转台的几何中心重合；对调整后的待测天线的种类进行识别，从而根据所识别出的种类获取对应天线参数；

6、步骤3：定义与待测天线之间的距离为z处的上方正方形区域为采样平面，且所述采样平面的几何中心与待测天线的几何中心处于同一直线上；

7、步骤4：根据待测天线参数，所述工控机控制所述扫描架升降，使得所述探头移动到采样平面上，从而根据式(1)计算采样平面的边长l：

8、       (1)

9、式(1)中，d是待测天线的等效辐射口径、d是探头的直径、z是待测天线与探头之间的距离、θ是置信角；

10、步骤5：以采样平面的几何中心为原点o，以平行滑轨且靠近扫描架的一侧为x轴，以垂直x轴方向为y轴方向，建立采样坐标系o-xy；

11、定义变量i为采样的行序号，定义变量j为采样的列序号，将第i行第j列的采样点记为pij；

12、步骤6：根据式(2)计算每行或每列的采样点个数n：

13、    (2)

14、式(2)中，表示向上取整，δx是采样间隔；

15、步骤7：当n为奇数时，初始化变量；当n为偶数时，初始化变量；

16、步骤8：当n为奇数时，初始化变量；当n为偶数时，初始化变量；

17、步骤9：利用式(3)计算采样点pij与待测天线的几何中心之间相对于x轴的角度，并作为所述转台转动的方位角：

18、            (3)

19、步骤10：利用式(4)计算采样点pij与待测天线的几何中心之间距离，并作为所述转台在滑轨上的移动距离：

20、   (4)

21、步骤11：所述工控机控制转台按照和在滑轨上移动并转动，使得扫描架带动探头到达采样点pij，从而获取采样点pij的辐射信息并发送给所述矢量网络分析仪进行显示；

22、步骤12：当n为奇数时，将i+1赋值给i后，返回步骤9顺序执行，直到为止；

23、当n为偶数时，将i+1赋值给i后，判断i=0是否成立，若成立，则直接令i=1后，返回步骤9顺序执行，否则，直接返回步骤9顺序执行，直到为止；从而完成采样平面中第j列中所有行的采样；

24、步骤13：当n为奇数时，将j+1赋值给j，返回步骤8顺序执行，直到；

25、当n为偶数时，将j+1赋值给j，判断j=0是否成立，若成立，则令j=1后，返回步骤8顺序执行，否则，直接返回步骤8顺序执行，直到；从而完成采样平面中所有行所有列的采样，得到待测天线的整个平面辐射信息；

26、步骤14：所述矢量网络分析仪对所述待测天线的整个平面辐射信息进行处理，从而得到所述待测天线的远场数据。

27、本发明一种电子设备，包括存储器以及处理器的特点在于，所述存储器用于存储支持处理器执行所述天线平面近场测试方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。

28、本发明一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序的特点在于，所述计算机程序被处理器运行时执行所述天线平面近场测试方法的步骤。

29、与现有技术对比，本发明的有益效果体现在：

30、1、本发明利用转台带动待测天线在滑轨上移动并转动，实现了采样平面上各个采样点位置的切换，降低了装置复杂度，提高了采样效率。

31、2、本发明利用可升降的扫描架带动探头对待测天线进行采样实现了采样高度的改变，达到了可以测试不同类型天线的目的，兼容性强，提高了装置适应度。

32、3、本发明设备构成简单，占用空间小，系统集成度高，整个装置呈现一体化设计，测试系统更加智能化。

技术特征：

1.一种天线平面近场测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.一种电子设备，包括存储器以及处理器，其特征在于，所述存储器用于存储支持处理器执行权利要求1所述天线平面近场测试方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。

3.一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行权利要求1所述天线平面近场测试方法的步骤。

技术总结本发明公开了一种天线平面近场测试方法，包括：1、利用机器视觉法检测天线位置并进行调整，使得待测天线的几何中心与转台的几何中心重合，对调整后的待测天线的种类进行识别，根据所识别出的种类获取对应天线参数；2、工控机控制扫描架升降，使得探头移动到采样平面上，利用转台携带待测天线在滑轨上的移动和转动配合探头完成各个采样点的采样；3、根据每行或每列的采样点个数的奇偶性选择相应的迭代策略和相应的公式计算转台在滑轨上的移动距离和转动角度。本发明设备构成简单，占用空间小，系统集成度高，整个装置呈现一体化设计，测试系统更加智能化。技术研发人员：储昭碧,祝鑫淼,张德梅,陈慧丽,霍政鹏受保护的技术使用者：合肥工业大学技术研发日：技术公布日：2024/11/14